Arduino UNO R3(のATmega328P)を使った電流計各種

実験用の電流計、あれこれ作ってきました。
ハイサイド側に電流検出抵抗を入れることで、
供給電源とデバッグ側回路のGNDを共通にして
るというところが特徴かと。

現用中のはこの３つ。

液晶を使えば電流と電圧を同時に表示できるのですが、
あえて7seg LEDを使っています。
　　※手持ち部品の活用
　　※文字が大きいのがありがたい

発端はこれ。
シンプルにATmega328P内蔵の10bit ADCで
電流を計りました。

・2022年11月29日：Arduino UNO(のチップ)を使ったUSB電流計
・2022年12月02日：Arduino UNOを使ったUSB電流計 箱に入れて完成

最大表示が3桁で電流測定範囲は「999mA」まで。
1mAが最小桁というのが不満でした。

そこで、外付けの12bit ADCを使ったのがこれ。


・2022年12月14日:Arduino UNOを使ったUSB電流計 4桁表示も
4桁で最小桁が0.1mA。
でも最大が300.0mAまで。
電流検出抵抗の値もちょっと大きいし。(75mΩ)
出力に付けたCRDは電流検出アンプのゼロ付近にある
不感帯対策。
ちょっと電流を流しておくことで、ゼロ付近の非直線性を
避けて校正操作できるようにしました。

そして、トランジスタ技術2023年6月号のトラ技Jr.コーナに
載せてもらった回路がこれ。


16bit ADCで、999.9mAが最大。
　　※999.9を越えると1.xxxと表示

備忘録としてスケッチをアップしておきます。
　　※.inoではなく.txtにしています。

　　・10bit版　ダウンロード - usb_cur3a.txt
　　・12bit版　ダウンロード - usb_cur_12bit1a.txt
　　・16bit版　ダウンロード - cur_16bit1a.txt

タイマー割り込みと内蔵ADC変換完了割り込みを使った
7セグLEDの駆動方法や、校正データのEEPROMへの保存、
浮動小数点化したmap関数による直線補間の方法(電流,電圧計算)
などが参考になるかと。

10bitと12bitの回路で使った電流検出アンプ「INA180」
(差動入力タイプ)が60円ほど。
　　※オペアンプより安価
16bitの回路で使った「INA281」(FETソース出力型)が
ちょい高くて400円ほど。